Skip to ContentSkip to Navigation
Over onsNieuws en agendaNieuwsberichten

Superfluid helium and cryogenic noble gases as stopping media for ion catchers

28 november 2008

Promotie: S. Purushothaman, 13.15 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: Superfluid helium and cryogenic noble gases as stopping media for ion catchers

Promotor(s): prof.dr. K. Jungman

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

 

Supervloeibaar helium en cryogene edelgassen voor het afremmen van hoogenergetische ionen

Veel wetenschappelijke disciplines maken gebruik van radioactieve isotopen in de vorm van een laagenergetische ionenbundel of een koude ionen- of atomenwolk. Omdat radioactieve isotopen vaak optimaal worden geproduceerd bij zeer hoge energieën, is het essentieel dat men kan beschikken over technieken om hoogenergetische ionen efficiënt en snel om te zetten in ionen met lage energie. In dit verband werd door Siva Purushothaman het nut van supervloeibaar helium en cryogene edelgassen als afremmedia onderzocht.

Door de extreme zuiverheid van cryogene edelgassen kon voor het eerst worden aangetoond dat de maximale efficiëntie in dit soort systemen bepaald wordt door de overlevingskans van de ionen tijdens het afremmen. Deze principiële limiet is met enkele tientallen procenten zo hoog dat de methode praktisch nut heeft. Experimenten waarbij cryogeen helium met hoge dichtheid wordt geïoniseerd door een protonenbundel tonen het belang van een hoog elektrisch veld aan; een veld dat ionen en elektronen snel uit elkaar trekt en zodoende neutralisatie belemmert. Siva Purushothaman toonde aan dat bij hoge velden de maximale efficiëntie behouden blijft bij ionisatiedichtheden die vele malen hoger zijn dan tot nu toe met andere systemen werd bereikt.

Bij de extractie van ionen uit supervloeibaar helium blijken twee mechanismen een rol te spelen: thermische excitatie die sterk temperatuursafhankelijk is en een nog onbekend temperatuursonafhankelijk mechanisme. Het omslagpunt tussen deze twee ligt bij een temperatuur van ongeveer 1.3 Kelvin. De gecombineerde efficientie voor het overleven van ionen in en extractie uit supervloeibaar helium ligt tussen één en tien procent; hoog genoeg voor praktische toepassingen.

Siva Purushothaman (India, 1978) studeerde natuurkunde in Utrecht. Het onderzoek werd uitgevoerd bij het Kernfysisch Versnellerinstituut in Groningen en gefinancierd door FOM. Purushothamans nieuwe werkgever is MAPPER Lithography, Delft.

 

Laatst gewijzigd:15 september 2017 15:37
printOok beschikbaar in het: English

Meer nieuws

  • 23 februari 2018

    Miljoenenpremies naar vier Groningse toponderzoekers

    Vier Groningse RUG-wetenschappers krijgen ieder anderhalf miljoen euro om de komende vijf jaar onderzoek te doen en een onderzoeksgroep op te bouwen. Zij ontvangen een Vici-beurs uit de Vernieuwingsimpuls van NWO. Vici is een van de grootste persoonsgebonden...

  • 22 februari 2018

    Physica prijs 2018 naar hoogleraar Maria Antonietta Loi

    Physica prijs 2018 naar hoogleraar Maria Antonietta Loi

  • 21 februari 2018

    Provincie en RUG maken werk van duurzame landbouw

    De Provincie Groningen en de Rijksuniversiteit Groningen (RUG) slaan de handen ineen om de landbouwsector verder te verduurzamen. Hiertoe wordt een Bijzondere Leerstoel Natuurinclusieve Landbouw opgericht aan de RUG. De Provincie​draagt via haar Programma...